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(1)序論. 人工知能とは 歴史 方法論 人工知能の基礎 問題解決 探索 推論 知識. 人工知能とは. “ machines who think ” (考える機械) P. McCorduck: 「コンピュータは考える ― 人工知能の歴史と展望」 (1979) 計算機に人間が行うような高度な「知的」情報処理を行わせる研究. ダートマス会議 (1956). 人工知能の歴史. 1600. 1940. 1950. 1970. 1980. 1990. 2000. Winograd(1971) SHRDLU (知識). Leibniz(1685)
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(1)序論 • 人工知能とは • 歴史 • 方法論 • 人工知能の基礎 • 問題解決 • 探索 • 推論 • 知識
人工知能とは • “machines who think” (考える機械) P.McCorduck: 「コンピュータは考える―人工知能の歴史と展望」 (1979) • 計算機に人間が行うような高度な「知的」情報処理を行わせる研究
ダートマス会議(1956) 人工知能の歴史 1600 1940 1950 1970 1980 1990 2000 Winograd(1971) SHRDLU (知識) Leibniz(1685) 普遍記号学 Berners-Lee(1989) WWW ENIAC(1946) EDSAC(1949) Shortliffe(1976) MYCIN (エキスパート・システム) Google(1998) Turing(1950) チューリングテスト Wikipedia(2001) (インターネット) McCulloch & Pitts(1943) 論理ニューロン (脳のモデル) Reiter(1980) デフォルト推論 Rosenblatt(1961) パーセプトロン (学習) Wiener(1946) サイバネティクス McCarthy(1980) 極小限定 (非単調推論) McCarthy(1958) LISP
人工知能の方法論 • Leibnizの夢: 普遍的科学言語の希求 普遍記号学=記号体系+推論算法 • 情報処理=表現+操作 • 人工知能=「知的」情報処理 =知識+推論
人工知能分野 • 認識能力 • 理解能力 • 推論能力 • 学習能力 • 記憶能力 知識処理 パターン認識 自然言語処理
人工知能の基礎 • 知識(知識表現,知識獲得など) • 探索(グラフ表現,探索アルゴリズムなど) • 論理(論理表現,推論など) • 記号処理(プログラミング言語)
問題解決―積木の問題の表現 A B B A 初期状態 目標状態 ■:テーブルの上の積木 x を持ち上げる ■:積木 y の上の積木 x を持ち上げる ■:積木 x をテーブルの上に置く ■:積木 x を積木 y の上に置く
A B B A B A A A B B 探索による問題解決 • 状態空間 • 探索アルゴリズム 縦形(深さ優先)探索,横形(幅優先)探索
論理による問題解決 • 論理式による知識の表現 • 初期状態 • 目標状態
論理による問題解決 • 証明による解決 • 推論(演繹推論) 初期状態の論理式 オペレータの論理式 目標状態の論理式 推論規則 肯定式 三段論法 導出
論理による問題解決 • 導出反駁 • 解
論理プログラム • Prolog プログラム 質問 インタプリタ(SLD導出)
エキスパート・システム 例: MYCIN(診断),PROSPECTOR(探鉱) DENDRAL(化合物構造解析)など 作業記憶 知識ベース 事実 中間結果 ルール 推論機構 (推論エンジン) ユーザインタフェイス
不完全な知識の取扱い • 非単調推論 • 極小限定,デフォルト推論 (常識の取扱い) fly(x) は矛盾しない
仮説集合 ・雨が降ると路面は濡れる. ・雨も降らず散水もしなければ路面は濡れない. 矛盾した知識の取扱い • 仮説推論 • アブダクション,議論,準無矛盾推論 ・雨が降った. ・雨は降らなかった. ・散水はしなかった. 無矛盾性 演繹推論 事実・ルール集合 結論
参考 • 太原育夫: 新 人工知能の基礎知識,近代科学社(2008) • P.マコーダック(黒川利明訳): コンピュータは考える[人工知能の歴史と展望],培風館(1983) • 人工知能学会編: 人工知能学事典,共立出版(2005) • 人工知能学会Webサイト (http://www.ai-gakkai.or.jp/jsai/whatsai/) • 米国人工知能学会Webサイト (http://aaai.org/AITopics/)